JP2006220190A - 防振構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属基材と防振ゴム本体とを強く接着できると共に作業の効率化を図ることができる防振構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】金属基材に、弾性材料で形成された防振材本体が接着固定されてなる防振構造体の製造方法は、金属基材にシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマーを付着させる工程と、防振材本体に樹脂接着剤を付着させる工程と、プライマーを付着させた金属基材を加熱して、プライマー及び樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、硬化温度域まで昇温させた状態の金属基材の被接着面を、防振材本体の樹脂接着剤の付着部に圧接させ、プライマーと樹脂接着剤とを共硬化させる工程とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、振動を発生する機械の防振支持部品、建造構築物の防振部材および自動車のエンジンマウント、ラバーブッシュ、サスペンションリンク、ストラットマウント、チェンジレバー等に用いられる防振構造体の製造方法に関する。

防振構造体は、振動する側と振動を受ける側との間に介在して、その間の振動伝達を防ぐために用いられる。一般に自動車等で使用される防振構造体は、例えば、同心状に配置された金属製の内筒及び外筒と、それらの間に介装された防振材本体とからなる。ここで、内筒及び外筒は、取付力、衝撃力及び支承強度等の剛性を受け持つ役割を果たし、防振材本体は、振動の減衰及び防振等の弾性を受け持つ役割を果たす。

防振構造体の製造方法として、例えば、特許文献１には、オレフィンゴム（ＥＭＰ，ＥＰＤＭ等）または水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）などの未架橋ゴム成分、シランカップリング剤および有機過酸化物を含有するゴム組成物をアルカリ処理した金属上で加硫成形させることが開示されている。そして、これによれば、接着剤を使用せずに充分な強度に接合した防振ゴム構造体を提供することができる、と記載されている。

また、特許文献２には、アルミ金具に対して、酸、アルカリ又はフッ化物を用いたエッチング処理を施した後、更にアルカリ金属リン酸塩を用いた化成処理を実施し、次いで、この得られた化成処理金具を用いて、その加硫接着部位に接着剤を塗布せしめた後、所定のゴムを加硫接着させることが開示されている。そして、これによれば、アルミ金具とゴムとの接着性や接着耐久性等の接着特性に優れる防振ゴム構造体を、環境汚染の問題等を生じることなしに、安価に提供することができる、と記載されている。

さらに、特許文献３には、金属材料の表面に、酸性表面処理剤を接触させ、金属材料の表面上に被覆層を形成し、ついで、被覆層の一部もしくは全部を剥離した後、シランカップリング剤を含有する樹脂組成物を塗布、乾燥し、次に、ゴム／金属用水性接着剤プライマー、ついで、ゴム／金属用水性接着剤を、塗布、乾燥した後に、ゴム材料を加硫接着させることが開示されている。そして、これによれば、接着性及び耐久性に優れる防振ゴム構造体を提供することができる、と記載されている。
特開平11-207859号公報 特開2001-047515号公報 特開2001-260235号公報

本発明の目的は、金属基材と防振ゴム本体とを強く接着できると共に作業の効率化を図ることができる防振構造体の製造方法を提供することである。

上記の目的を達成する本発明の防振構造体の製造方法は、金属基材に、弾性を有する材料で形成された防振材本体が接着固定されてなる防振構造体の製造方法であって、
金属基材にシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有したプライマーを付着させる工程と、
防振材本体に樹脂接着剤を付着させる工程と、
上記プライマーを付着させた上記金属基材を加熱して、該プライマー及び上記防振材本体に付着させた上記樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、
上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記金属基材の上記プライマーの付着部を、上記防振材本体の上記樹脂接着剤の付着部に圧接させ、該プライマー及び該樹脂接着剤を共硬化させる工程と、
を備えていることを特徴とする。

上記のようにすれば、金属基材に付着させたシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマーと、防振材本体に付着させた樹脂接着剤とが共硬化するので、それらがお互いが混和した状態で同時に硬化して、それらの間の高い接着性能を得ることができる。また、金属基材に上記プライマーを焼き付けるための別個独立した工程が必要でないので、作業の効率化を図ることができる。

本発明の防振構造体の製造方法は、上記硬化温度域まで昇温させた状態の金属基材の加熱を継続しながら、上記プライマーの付着部を、上記防振材本体の上記樹脂接着剤の付着部に圧接させるようにしても、また、上記金属基材を加熱して硬化温度域まで昇温させて、該加熱を止めた後、上記プライマーの付着部を、上記防振材本体の上記樹脂接着剤の付着部に圧接させるようにしてもよい。これらは、いずれの実施形態であっても、上記の作用効果を達成することができるが、特に、上記硬化温度域まで昇温させた状態の金属基材の加熱を継続しながら、上記プライマーの付着部を、上記防振材本体の上記樹脂接着剤の付着部に圧接させる形態は、金属基材を所望の硬化温度域に保つことが容易である点で効果的であり、上記金属基材を加熱して硬化温度域まで昇温させて、該加熱を止めた後、上記プライマーの付着部を、上記防振材本体の上記樹脂接着剤の付着部に圧接させる形態は、加熱後、金属基材の表面温度が表面全体にわたって均一になってから圧接を行うことができるため、接着性がより向上するという点、さらに、消費電力が少ないため経済的である点で効果的であるからである。

本発明の防振構造体の製造方法は、上記金属基材がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている場合に特に好適である。アルミニウムやアルミニウム合金は難接着性金属であるので、本発明の作用効果が特に顕著に奏されるからである。ここで、アルミニウム合金とは、５０質量％以上のアルミニウムを主成分として含有し、他に、比較的少量の金属、たとえば銅、マグネシウム、マンガン等を含有する合金をいう。

本発明の防振構造体の製造方法は、上記シランカップリング剤を、γ−アミノプロピルトリエトキシシランとし、また、上記シリコーン樹脂をシラノール基含有シリコーン樹脂とするのがよい。γ−アミノプロピルトリエトキシシランは、特に、樹脂接着剤、たとえば、ウレタン系接着剤等との反応性が高く、比較的低温でも良好な接着力を示すことができるからである。また、シラノール基含有シリコーン樹脂は、ハロゲン化アルキルシランやアルコキシシラン等の加水分解生成物（シラノール化合物）を脱水縮合することにより生成される化合物で、金属基材などの無機基材と反応するシラノール基（ＳｉＯＨ）を、樹脂を構成する単位分子中に少なくとも一つ有しており、さらに、有機樹脂などと反応する有機基を有しているため、アルミニウムやアルミニウム合金製などの難接着性金属に対しても強固な三次元網目構造をち、強接着性に加えて、耐水性や耐熱性を接着界面に付与することができるからである。

本発明の防振構造体の製造方法は、上記硬化温度域が１１０〜２３０℃であることが好ましい。硬化温度が１１０℃よりも低ければ、上記プライマーの硬化が不十分となって接着力が弱くなるおそれがあり、硬化温度が２３０℃よりも高ければ、上記プライマー、及び、上記樹脂接着剤が変質してしまうおそれがあり、そうすると接着力が弱くなるおそれがあるからである。また、上記硬化温度域は、１２０〜２１０℃であればさらに好ましい。

本発明の防振構造体の製造方法は、互いに同心状に間隔を置いて配置された金属製の内筒及び外筒と、該内筒と該外筒との間に介装された円筒ゴム状の防振ゴム本体とを備え、該内筒及び該外筒と該防振ゴム本体とがそれぞれエポキシ系又はウレタン系の樹脂接着剤により接着固定されてなる防振ゴム構造体のものの場合、
内筒の外周面及び外筒の内周面にシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマーを付着させる工程と、
加硫成形された防振ゴム本体の内周面及び外周面に樹脂接着剤を付着させる工程と、
上記プライマーを付着させた上記内筒を該プライマー及び上記樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、
上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記内筒を上記樹脂接着剤を付着させた上記防振ゴム本体に挿入して、上記プライマー及び上記樹脂接着剤を共硬化させる工程と、
上記プライマーを付着させた上記外筒を該プライマー及び上記樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、
上記樹脂接着剤を付着させた上記防振ゴム本体を上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記外筒に挿入して、上記プライマー及び上記樹脂接着剤を共硬化させる工程と、
を備えたものとしてもよい。

また、内筒の外周面にハロゲン化エラストマーを主成分とするゴム接着剤を付着させ、該ゴム接着剤を付着させた内筒を覆うように防振ゴム本体となる未加硫ゴム組成物を設け、該内筒及び該防振ゴム本体の一体物を加熱加硫成形する工程と、
外筒の内周面にシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマーを付着させる工程と、
上記内筒と一体となった上記防振ゴム本体の外周面に樹脂接着剤を付着させる工程と、
上記プライマーを付着させた上記外筒を、該プライマー及び上記防振ゴム本体に付着させた上記樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、
上記内筒及び上記防振ゴム本体の一体物を上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記外筒に挿入して、上記プライマー及び上記樹脂接着剤を共硬化させる工程と、
を備えたものとしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、金属基材と防振ゴム本体とを強く接着できると共に作業の効率化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態に係る防振構造体の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）
実施形態１として、ブッシュタイプの防振ゴム構造体の製造方法について図１〜６に基づいて説明する。

〈プライマー塗布工程〉
鉄、錫、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム等、或いはこれらの合金で形成された小径及び大径の一対の金属筒（金属基材）１１ａ，１２ａの表面にそれぞれ表面被膜を形成し、さらにシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマー１１ｂ，１２ｂを塗布し、図１に示すような内筒１１及び外筒１２を作成する。

ここで、表面被膜は、例えば、リン酸亜鉛被膜やノンクロム被膜等である。また、表面被膜は無くてもよい。

ここで、プライマーとは、接着剤を塗布する前に被接着材料の表面に塗布する塗膜、あるいは、あらかじめ被着材表面に塗布する下地処理材料のことであり、一般に、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、又は、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素、又は、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、又は、エタノール、イソプロピルアルコール等の脂肪族アルコール等の有機溶剤に、主成分として、ウレタン系を始め、エポキシ系、シラン系の樹脂等が、被接着材料や有機溶剤との関係で決まる割合で溶解したものである。また、上記プライマーの主成分としては、シランカップリング剤又はシリコーン樹脂が好適に用いられる。これらは、無機材料及び有機材料と反応する官能基をそれぞれ有することにより、無機材料と有機材料の密着性を向上させることができるためである。

また、一般に、シランカップリング剤は、複合材料などで、ＸＳｉ（ＣＨ₃）_3-n（ＯＲ）_nで表される。なお、ｎは２又は３で、Ｒはメチル基又はエチル基、Ｘは有機レジンと結合し得る有機反応基で、ビニル、メタクリル、エポキシ、アミノ、メルカプトなどである。ＯＲで示したアルコキシ基は、空気中の水分等により加水分解されてシラノール基（ＳｉＯＨ）を生成し、これが無機基材と反応する。シランカップリング剤には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、 N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が使用でき、これらの中でも特にγ-アミノプロピルトリエトキシシラン（例えば、日本ユニカー社製 商品名「Ａ−１１００」等）が好適に用いられる。

また、シリコーン樹脂は、シロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）の繰り返しを主鎖とし、側基としてアルキル、アリール基などをもつ重合体であり、三次元網目構造をもつ。シリコーン樹脂としては、シラン系プライマーの樹脂成分として一般に使用されているものを用いることができるが、特にシラノール基含有シリコーン樹脂（例えば、日本ユニカー社製 商品名「ＡＰＺ−６６０１」）が好適に用いられる。金属基材などの無機基材と反応するシラノール基（ＳｉＯＨ）を、樹脂を構成する単位分子中に少なくとも一つ有しており、さらに、有機樹脂などと反応する有機基を有しているため、アルミニウムやアルミニウム合金製などの難接着性金属に対しても強固な三次元網目構造をもち、強接着性に加えて、耐水性や耐熱性を接着界面に付与することができるからである。

〈防振ゴム本体準備工程〉
天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ニトリルゴム等のジエン系ゴムの単体又はブレンド物を主体とするゴム組成物や発泡ウレタン組成物等によるゴム組成物から肉厚円筒状の防振ゴム本体（防振材本体）１３を加硫成形する。

〈接着剤塗布工程〉
防振ゴム本体１３の内周面及び外周面を次亜塩素酸ナトリウム溶液や塩素化シアヌール酸溶液により表面処理し、そして、図２に示すように、ポリウレタン系樹脂接着剤やエポキシ系樹脂接着剤等の樹脂接着剤１７を塗布する。ここで、樹脂接着剤としては、熱硬化型樹脂接着剤、湿気硬化型樹脂接着剤、感圧型樹脂接着剤、又は、ホットメルト型樹脂接着剤等を用いることができる。

〈電磁誘導加熱工程〉
図３（ａ）に示すように、内筒１１及び外筒１２を同心状に配置すると共に、把持具１４ａにより保持された環状電磁石１４ｂを外筒１２を囲うように配置し、図３（ｂ）に示すようなマルチターンの電磁誘導加熱用ワークコイル１５を、コイル内側に内筒１１が配置され、コイル外側に外筒１２が配置されるようにして内筒１１及び外筒１２の間隙に挿入する。そして、ワークコイル１５に繋がった発振器１６を１０〜３００ｋＨｚの発振周波数で発振させることにより、内筒１１の外周面及び外筒１２の内周面を電磁誘導加熱して、プライマー及び接着剤の硬化温度域となるようにする。なお、この工程は、接着剤塗布工程と並行して行ってもよい。

〈圧入工程〉
図４に示すように、硬化温度域まで昇温した内筒１１及び外筒１２をそれらが同心状に配置されるように載置台１８ａに設置する。ここで、載置台１８ａには内筒１１及び外筒１２を設置するための内筒設置用凹部及び外筒設置用凹部がそれぞれ設けられている。また、この時、電磁誘導加熱用ワークコイルは内筒及び外筒の間隙から取り除かれている。次いで、上方に行くに従って孔径が大きく形成されたテーパ孔を有し、そのテーパ孔の下側開口部の径が外筒１２の内径と同一とされている外筒押さえ治具１８ｂにより、下側開口部が外筒１２の上端部を下方に押すようにして外筒１２を固定する。また、内筒押さえ治具１８ｃにより内筒１１の上端を下方に押すようにして内筒１１を固定する。そして、圧入治具１９を用いて外筒押さえ治具１８ｂのテーパ孔に沿わせるようにして樹脂接着剤１７が塗布された防振ゴム本体１３を内筒１１及び外筒１２の間隙に圧入する。

〈共硬化工程〉
内筒１１及び外筒１２の間隙に防振ゴム本体１３を圧入した状態で所定時間保持することにより、プライマー１１ｂ，１２ｂと樹脂接着剤１７とを共硬化させ、その後、内筒押さえ治具１８ｃ、外筒押さえ治具１８ｂ及び圧入治具１９による拘束を解除し、載置台１８ａへの固定を外すことにより、図５に示すようなブッシュタイプの防振ゴム構造体が製造される。

図６は、内筒１１の外周面及び外筒１２の内周面における被接着面の温度の経時的変化と、防振ゴム本体１３の内筒１１及び外筒１２との接触面の温度の経時的変化とを示す。この図によれば、内筒１１の外周面及び外筒１２の内周面は電磁誘導加熱により、プライマー１１ｂ，１２ｂ及び樹脂接着剤１７の硬化温度以上であって且つ硬化したプライマー１１ｂ，１２ｂの分解温度よりも低い温度に昇温される（電磁誘導加熱工程）。その間に、防振ゴム本体１３に樹脂接着剤１７を塗布する（接着剤塗布工程）。次いで、樹脂接着剤１７が塗布された防振ゴム本体１３を内筒１１及び外筒１２に圧入することにより、防振ゴム本体１３の内筒１１及び外筒１２との接触面が硬化温度域まで昇温することとなる（圧入工程）。そして、内筒１１と外筒１２の間隙に防振ゴム本体１３を圧入した状態を保つことにより、内筒１１及び外筒１２と防振ゴム本体１３とが接着される（共硬化工程）。

上記のようにすれば、金属筒１１ａ，１２ａに付着させたプライマー１１ｂ，１２ｂと、防振ゴム本体１３に付着させた樹脂接着剤１７とが共硬化するので、それらがお互いが混和した状態で同時に硬化して、仮に、金属筒１１ａ，１２ａが難接着性金属であるアルミニウムやアルミニウム合金で形成されたものであったとしても、それらの間の高い接着性能を得ることができる。

また、金属筒１１ａ，１２ａにプライマー１１ｂ，１２ｂを焼き付けるための別個独立した工程が必要でないので、作業の効率化が図られる。

ここで、上記電磁誘導加熱工程及び圧入工程において、電磁誘導加熱用ワークコイルを内筒１１及び外筒１２の間隙に設置して、内筒１１の外周面及び外筒１２の内周面を、プライマー及び樹脂接着剤の硬化温度域まで電磁誘導加熱し、その後電磁誘導加熱用ワークコイルを内筒１１及び外筒１２の間隙から取り除いた後に、防振ゴム本体１３を圧入しているが、内筒１１及び外筒１２の間隙に設置したものとは別の電磁誘導加熱用ワークコイルを、さらに外筒１２を囲うように設置して電磁誘導加熱し、外筒１２の内周面がプライマー及び樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温した後も、外筒１２を囲うように設置した電磁誘導加熱用ワークコイルによる加熱を続けながら、防振ゴム本体１３の圧入を行っても、上記と同一の作用効果が得られる。

（実施形態２）
実施形態２として、ブッシュタイプの防振ゴム構造体の実施形態１とは別の製造方法について図７〜１０に基づいて説明する。

〈プライマー塗布工程〉
鉄、錫、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム等、或いはこれらの合金で形成された小径及び大径の一対の金属筒（金属基材）２１ａ，２２ａの表面にそれぞれ表面被膜を形成し、さらにシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマー２１ｂ，２２ｂを塗布し、内筒２１及び外筒２２を作成する。ここで、上記実施形態１と同様に、表面被膜は、例えば、リン酸亜鉛被膜やノンクロム被膜等である。また、表面被膜は無くてもよい。さらに、シランカップリング剤には、上記実施形態１と同様に、ビニルトリメトキシシラン等を用いることができ、それらの中でも特にγ-アミノプロピルトリエトキシシラン（例えば、日本ユニカー社製 商品名「Ａ−１１００」等）が好適に用いられる。また、シリコーン樹脂には、シラン系プライマーの樹脂成分として一般に使用されているものを用いることができるが、特にシラノール基含有シリコーン樹脂（例えば、日本ユニカー社製 商品名「ＡＰＺ−６６０１」）が好適に用いられる。

〈内筒と防振ゴム本体との一体加硫成形工程〉
内筒２１の外周面に、ハロゲン化エラストマーを主成分とするゴム接着剤（例えば、塩化ゴム系のオーバーコート接着剤である米国ヒューソンケミカル社製 商品名：ケムロック２２０、ケムロック２５０又はケムロック２５２等）を塗布し、ゴム接着剤を塗布した内筒２１を覆うように天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ニトリルゴム等のジエン系ゴムの単体又はブレンド物を主体とするゴム組成物や発泡ウレタン組成物等の未加硫ゴム組成物を設け、これらを所定の金型にセットして所定時間加熱することにより、内筒２１と防振ゴム本体（防振材本体）２３との一体物を加硫成形する。

〈接着剤塗布工程〉
内筒２１と一体となった防振ゴム本体２３の外周面を次亜塩素酸ナトリウム溶液や塩素化シアヌール酸溶液により表面処理し、そして、図７に示すように、ポリウレタン系樹脂接着剤やエポキシ系樹脂接着剤等の樹脂接着剤２７を塗布する。ここで、樹脂接着剤としては、熱硬化型樹脂接着剤、湿気硬化型樹脂接着剤、感圧型樹脂接着剤、又は、ホットメルト型樹脂接着剤等を用いることができる。

〈電磁誘導加熱工程〉
図８及び９に示すように、外筒２２をロッド２４により把持すると共に、図８（ｂ）及び９に示すような強磁性体（例えば、ニッケル）２８ａを挟んだシングルターンの電磁誘導加熱用ワークコイル２５ａを、外筒２２の内側に挿入する。そして、ワークコイル２５ａに繋がった発振器２６を１０〜３００ｋＨｚの発振周波数で発振させることにより、外筒２２の内周面を電磁誘導加熱して、プライマー及び樹脂接着剤の共硬化温度域となるようにする。なお、電磁誘導加熱用ワークコイルとして、シングルターンのものではなく、図１０に示すような強磁性体２８ｂを巻くように形成されたダブルターンのワークコイル２５ｂを用いてもよい。なお、この工程は、接着剤塗布工程と並行して行ってもよい。

〈圧入工程〉
昇温させた外筒２２を載置台に設置する。次いで、実施形態１の場合と同一の外筒押さえ治具により外筒２２を固定する。そして、圧入治具を用いて外筒押さえ治具のテーパ孔に沿わせるようにして接着剤２７が塗布された防振ゴム本体２３を内筒２１と共に外筒２２に圧入する。

〈共硬化工程〉
外筒２２に防振ゴム本体２３を圧入した状態で所定時間保持することにより、プライマー２２ｂと樹脂接着剤２７とを共硬化させ、その後外筒押さえ治具及び圧入治具による拘束を解除し、載置台への固定を外すことにより、ブッシュタイプの防振ゴム構造体が製造される。

作用効果については、実施形態１と同一である。

ここで、上記電磁誘導加熱工程及び圧入工程において電磁誘導加熱用ワークコイル２５ａを外筒２２の内側に挿入し、外筒２２を硬化温度域まで加熱した後、電磁誘導加熱用ワークコイル２５ａを取り除いて防振ゴム本体２３を圧入させたが、外筒２２を外側から覆うように電磁誘導加熱用ワークコイルを配置させて、外筒２２の加熱を続けた状態で防振ゴム本体２３を圧入させても実施形態１と同一の作用効果が得られる。

（実施形態３）
実施形態３として、マウンティングラバータイプの防振ゴム構造体の製造方法について図１１〜１５に基づいて説明する。

〈内側金属基材、外側金属基材及び防振ゴム本体準備工程〉
鉄、錫、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム等、或いはこれらの合金で形成されたドーナツ形状の金属板により中心部に突起が形成されるようにプレス成型された金属成形体（金属基材）３１ａの表面に、表面被膜を形成し、さらにシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマー３１ｂを塗布し、内側金属基材３１を作成する。同じく、ドーナツ形状の金属板により皿型に成形した金属成形体３２ａの表面に、表面被膜を形成し、さらにシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマー３２ｂを塗布し、外側金属基材３２を作成する。ここで、表面被膜は、例えば、リン酸亜鉛被膜やノンクロム被膜等である。また、表面被膜は無くてもよい。

ここで、シランカップリング剤には、上記実施形態１と同様に、ビニルトリメトキシシラン等が用いられ、それらの中でも特にγ-アミノプロピルトリエトキシシラン（例えば、日本ユニカー社製 商品名「Ａ−１１００」等）が好適に用いられる。また、シリコーン樹脂には、シラン系プライマーの樹脂成分として一般に使用されているものを用いることができるが、特にシラノール基含有シリコーン樹脂（例えば、日本ユニカー社製 商品名「ＡＰＺ−６６０１」）が好適に用いられる。

また、天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ニトリルゴム等のジエン系ゴムの単体又はブレンド物を主体とするゴム組成物や発泡ウレタン組成物等のゴム組成物から肉厚ドーナツ型の防振ゴム本体３３を加硫成形する。

〈接着剤塗布工程〉
防振ゴム本体３３の内周面及び外周面を次亜塩素酸ナトリウム溶液や塩素化シアヌール酸溶液により表面処理し、そして、図１１に示すように、ポリウレタン系樹脂接着剤やエポキシ系樹脂接着剤等の樹脂接着剤３７を塗布する。ここで、樹脂接着剤としては、熱硬化型樹脂接着剤、湿気硬化型樹脂接着剤、感圧型樹脂接着剤、又は、ホットメルト型樹脂接着剤等を用いることができる。

〈電磁誘導加熱工程〉
図１２に示すように、外側金属基材３２をとぐろ型に形成された電磁誘導加熱用ワークコイル３５ａを覆うように配置する。それと同時に、図１３に示すように、載置台３８の上に置いた内側金属基材３１をとぐろ型に形成された別の電磁誘導加熱用ワークコイル３５ｂで覆うように配置する。そして、両ワークコイル３５ａ，３５ｂに繋がった発振器を１０〜３００ｋＨｚの発振周波数で発振させることにより、内側金属基材３１の外面及び外側金属基材３２の内面を電磁誘導加熱して、プライマー及び樹脂接着剤の硬化温度域となるようにする。なお、とぐろ型の電磁誘導用ワークコイルを内側金属基材３１及び外側金属基材３２で間隔をおいて挟むように配置することにより、１つのワークコイルで両方を昇温させるようにしてもよい。なお、この工程は、接着剤塗布工程と並行して行ってもよい。

〈複合化工程〉
図１４に示すように、硬化温度域まで昇温された内側金属基材３１、接着剤３７が塗布された防振ゴム本体３３及び外側金属基材３２を順に同心状に積層し、これらに上方から圧力をかけて複合化させる。この際、内側金属基材３１の突起部が防振ゴム本体３３の中心の穴に嵌り、防振ゴム本体３３が外側金属基材３２の凹部に嵌ることとなる。

〈共硬化工程〉
内側金属基材３１と外側金属基材３２との間に防振ゴム本体３３を挟んで上方から圧力をかけ、プライマー３２ｂと樹脂接着剤３７とを共硬化させ、その状態で所定時間放冷すると、図１５に示すようなマウンティングラバータイプの防振ゴム構造体が製造される。

作用効果については、実施形態１と同一である。

ここで、上記電磁誘導加熱工程及び複合化工程において、電磁誘導加熱用ワークコイルを外側金属基材３２の内側に挿入し、外側金属基材３２が硬化温度域まで加熱した後、電磁誘導加熱用ワークコイルを取り除いてから複合化させたが、外側金属基材３２を外側から覆うように電磁誘導加熱用ワークコイルを配置させて、外側金属基材３２の加熱を続けた状態で複合化させても実施形態１と同一の作用効果が得られる。

（実施形態４）
実施形態４として、防振ゴム構造体としてのチェンジレバーの製造方法について図１６〜１９に基づいて説明する。

〈上側レバー、下側レバー及び防振ゴム本体の準備工程〉
チェンジレバー本体４０先端の金属円柱部４１ａの表面に、表面被膜を形成し、さらにシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマー４１ｂを塗布し、その部分を下側レバー４１とする。ここで、表面被膜は、例えば、リン酸亜鉛被膜やノンクロム被膜等である。また、表面被膜は無くてもよい。

ここで、シランカップリング剤には、上記実施形態１と同様に、ビニルトリメトキシシラン等が使用でき、それらの中でも特にγ-アミノプロピルトリエトキシシラン（例えば、日本ユニカー社製 商品名「Ａ−１１００」等）が好適に使用できる。また、シリコーン樹脂には、シラン系プライマーの樹脂成分として一般に使用されているものを用いることができるが、特にシラノール基含有シリコーン樹脂（例えば、日本ユニカー社製 商品名「ＡＰＺ−６６０１」）が好適に用いられる。

また、キャップ型に形成された金属製の上側レバー４２を準備する。

そして、天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ニトリルゴム等のジエン系ゴムの単体又はブレンド物を主体とするゴム組成物や発泡ウレタン組成物等のゴム組成物から大小２つの肉厚円筒体を同軸に積み重ねたように形成された防振ゴム本体４３を加硫成形する。

〈電磁誘導加熱工程〉
図１６に示すように、上側レバー４２を載置台４８ａに固定し、マルチターンの電磁誘導加熱用ワークコイル４５ａのコイル内に上側レバー４２が配置されるようにし、上側レバー４２の内面がプライマー及び樹脂接着剤の硬化温度域となるように、電磁誘導加熱する。

また、図１７に示すように、チェンジレバー本体４０を載置台４８ｂに固定し、マルチターンの別の電磁誘導加熱用ワークコイル４５ｂのコイル内に下側レバー４１が配置されるようにする。そして、ワークコイル４５ｂに繋がった発振器を１０〜３００ｋＨｚの発振周波数で発振させることにより、下側レバー４１の表面をプライマー及び熱硬化性樹脂接着剤の硬化温度域となるように電磁誘導加熱する。

〈接着剤塗布工程〉
図１８に示すように、防振ゴム本体４３を載置台４８ｃに固定し、その内周面及び外周面を次亜塩素酸ナトリウム溶液や塩素化シアヌール酸溶液により表面処理し、そして、ポリウレタン系樹脂接着剤やエポキシ系樹脂接着剤等の樹脂接着剤４７を塗布する。ここで、樹脂接着剤としては、熱硬化型樹脂接着剤、湿気硬化型樹脂接着剤、感圧型樹脂接着剤、又は、ホットメルト型樹脂接着剤等を用いることができる。なお、この工程は、電磁誘導加熱工程と並行して行ってもよい。

〈圧入工程〉
図１９に示すように、硬化温度域まで昇温させた上側レバー４２を別の載置台４８ｄに固定し、樹脂接着剤４７が塗布された防振ゴム本体４３をその上側レバー４２に挿入することにより、上側レバー４２及び下側レバー４１を防振ゴム本体４３に固定する。

〈共硬化工程〉
上側レバー４２及び下側レバー４１を防振ゴム本体４３に固定し、プライマー４１ｂと樹脂接着剤４７とを共硬化させ、その状態で所定時間放冷し、その後その固定を解除することにより防振ゴム構造体としてのチェンジレバーが製造される。

作用、効果については、実施形態１と同一である。

ここで、上記電磁誘導加熱工程及び圧入工程において、上側レバー４２を硬化温度域まで加熱した後、電磁誘導加熱用ワークコイルを取り除いて防振ゴム本体４３を圧入させたが、上側レバー４２を電磁誘導加熱用ワークコイルで加熱し続けた状態で防振ゴム本体４３を圧入させても実施形態１と同一の作用効果が得られる。

（試験評価１）
シランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマーと、樹脂接着剤とを共硬化させることにより金属基材と防振材本体とを接着した防振構造体の接着強度を調べるための評価試験を、実施形態２に示したのと同一構成のブッシュタイプの防振ゴム構造体を用いて行った。

〈試験評価用防振ゴム構造体〉
外筒となるアルミニウム製の金属筒として、接着面に、ウェットブラスト処理を施したものと、リン酸亜鉛被膜を形成させたもの、及び、ノンクロム被膜を形成させたものをそれぞれ数個ずつ準備した。

ここで、ウェットブラスト処理は、具体的には、普通の水に研磨剤を混合した液体をコンプレッサーからの圧縮空気で加速させ、金属筒の接着面に吹きかけて、薬剤を使用せず物理的に同時に脱脂洗浄と表面処理をすることにより行った。

また、リン酸亜鉛被膜の形成は、金属筒を脱脂処理液に撹拌しながら５分間浸漬することにより脱脂し、次いで、室温の水道水で３０秒間洗浄し、続いて、表面調整処理液に３０秒間付着させて表面調整を図り、次いで、リン酸亜鉛被膜形成処理液に撹拌しながら浸漬することにより被膜を形成し、その後、水道水及び純水（それぞれ室温）で３０秒間ずつ洗浄することにより行った。

また、ノンクロム被膜の形成は、金属筒を脱脂処理液に撹拌しながら浸漬することにより脱脂し、純粋で洗浄後、ノンクロム被膜形成処理液に撹拌しながら浸漬することにより被膜を形成し、その後、純水で洗浄することにより行った。

また、内筒となる金属筒の外周面に、プライマーを塗布した後に、ゴム接着剤（米国ヒューソンケミカル社製 商品名：ケムロック２２０）を塗布し、そのゴム接着剤を塗布した内筒を覆うように天然ゴムの未加硫ゴム組成物を設け、これらを所定の金型にセットして所定時間加熱することにより、内筒と防振ゴム本体との一体物を加硫成形したものを数個準備した。

次に、上記４種類の表面処理を施した各金属筒の接着面、つまり、内周面に、プライマーとして、日本ユニカー社製 商品名「Ａ−１１００」（成分は、シランカップリング剤であるγ-アミノプロピルトリエトキシシランの原液のみで構成されている。）を塗布した外筒と共に、表面にウェットブラスト処理を施した金属筒については、その接着面、つまり、内周面に、プライマーとして、日本ユニカー社製 商品名「ＡＰＺ−６１１０」（成分は、シラノール基含有シリコーン樹脂：１〜１０質量％、エタノール：８０〜９０質量％、及び、イソプロピルアルコール：１〜１０質量％で構成されている）を塗布した外筒も準備した。また、内筒と一体となった各防振ゴム本体の接着面、つまり、外周面に、樹脂接着剤〈広野化学工業社製 商品名：クラタイトＴー１０及びクラタイトＴ−２００を前者：後者＝３：１の体積比で混合したもの）を塗布した。

次いで、外筒となるアルミニウム製の金属筒に施した表面処理種毎に、日本ユニカー社製 商品名「Ａ−１１００」を塗布した外筒又は日本ユニカー社製 商品名「ＡＰＺ−６１１０」を塗布した外筒の接着面に対して、何等の処理も施さないもの、塩水噴霧試験を７２時間行った後に室温まで放冷したもの、塩水噴霧試験を７２０時間行った後に室温まで放冷したもの、及び、７０℃の雰囲気下に２４０時間保持したものをそれぞれ準備した。ここで、塩水噴霧試験は、スガ試験機社製の塩水噴霧試験機によりＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠して、以下のように行った。まず、塩水噴霧試験機内の温度を３５℃にし、５％塩化ナトリウム水溶液を噴霧させて、機内の相対湿度を４５％とした。次に、塩水噴霧試験機の中に、外筒を所定時間放置した。その後、外筒を取り出して軽く水洗いして乾燥させた。

そして、外筒を１８０℃まで昇温後、そこへ内筒と一体となった防振ゴム本体を圧入し、その後室温まで放冷させ、試験評価用のブッシュタイプの防振ゴム構造体を作製した。

〈試験評価方法〉
上記試験評価用の各防振ゴム構造体について島津製作所社製のオートグラフ試験機を用いてブッシュ破壊試験を行った。

まず、図２０に示すように、円筒形の載置台５１上に防振ゴム構造体５０を、外筒５２のみが載るように設置する。

次に、本体部が円柱状で、かつ、本体部上端に本体部断面の径よりも大きい径をもつ円盤状のプレートを有した内筒押さえ治具５３の本体部を防振ゴム構造体５０の内筒５４上に載せる。ここで、内筒押さえ治具５３の径は内筒５４の外径と同一である。

そして、内筒押さえ治具５３の円盤状のプレートをオートグラフ試験機のヘッド５５で加圧する。この加圧作業は、オートグラフ試験機のテストスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎとして、内筒５４から防振ゴム本体がはく離するまで、又は、該はく離が生じる前に防振ゴム本体が破壊するまで行う。

〈試験評価結果〉
ブッシュ破壊試験の結果を表１に示す。

表１によれば、いずれの防振ゴム構造体についても、難接着性であるアルミニウム製の外筒に対してもゴム破壊率が８０〜１００％という良好な接着結果を得た。また、シランカップリング剤として、日本パーカライジング社製の商品名「Ａ−１８７」（γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）及び商品名「Ａ−１８９」（γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン）を用い、金属筒の表面処理としてウェットブラスト処理を施した防振構造体についてそれぞれ同様にブッシュ破壊試験を行ったが、表１に示す結果に準ずる良好な接着結果が得られた。

ここで、ゴム破壊率は、外筒の内周の破壊面において、被接着部が露出していない面積をその被接着面全体の面積で除した値を百分率で表した値である。したがって、ゴム破壊率が１００％ということは、外筒と防振ゴム本体との接着力が強いため、オートグラフ試験機のヘッドによる荷重により防振ゴム本体が外筒から剥がれる前に、防振ゴム本体自体が破壊してしまったということを意味する。

（試験評価２）
〈試験評価用防振ゴム構造体〉
外筒となるアルミニウム製の金属筒として、接着面に、ウェットブラスト処理を施したものを数個準備した。

また、内筒となる金属筒の外周面に、プライマーを塗布した後に、ゴム接着剤（米国ヒューソンケミカル社製 商品名：ケムロック２２０）を塗布し、そのゴム接着剤を塗布した内筒を覆うように天然ゴムの未加硫ゴム組成物を設け、これらを所定の金型にセットして所定時間加熱することにより、内筒と防振ゴム本体との一体物を加硫成形したものを数個準備した。

次に、表面処理を施した各外筒の接着面、つまり、内周面に、プライマーとして、日本ユニカー社製 商品名「ＡＰＺ−６６０１」（成分は、シラノール基含有シリコーン樹脂：１〜１０質量％、エタノール：８０〜９０質量％、及び、イソプロピルアルコール：１〜１０質量％で構成されている）を塗布した。また、内筒と一体となった各防振ゴム本体の接着面、つまり、外周面に、樹脂接着剤〈広野化学工業社製 商品名：クラタイトＴー１０及びクラタイトＴ−２００を前者：後者＝３：１の体積比で混合したもの）を塗布した。

そして、外筒を目標の昇温温度まで加熱した後、そこへ内筒と一体となった防振ゴム本体を圧入し、その後室温まで放冷させ、試験評価用のブッシュタイプの防振ゴム構造体を作製した。このとき、目標とする外筒の昇温温度は、１００〜２４０℃までの１０℃間隔の温度として、それぞれの温度で試験評価用の防振ゴム構造体を作製した。

〈試験評価方法〉
試験評価１と同一のブッシュ破壊試験を行った。

〈試験評価結果〉
ブッシュ破壊試験の結果を表２に示す。ここで、破壊荷重は、ブッシュがゴム破壊したときのオートグラフ試験機のヘッドで検出した荷重を示す。

表２によれば、外筒の実測温度（硬化温度）が１１０〜２３０℃までのときは、難接着性であるアルミニウム製の外筒に対してもゴム破壊率が８０％以上であり、特に硬化温度が１２０〜２１０℃までのときは、ゴム破壊率がすべて１００％という良好な接着力が得られることが分かる。ここで、硬化温度が１００℃のときはゴム破壊率が５０％であり、硬化温度が２４０℃のときは４０％という弱い接着力しか得られなかったが、これは硬化温度が１１０℃よりも低ければ、プライマーの硬化が不十分であり、一方、２３０℃よりも高ければ、プライマー及び樹脂接着剤が変質してしまうためである。

以上説明したように、本発明は、振動を発生する機械の防振支持部品、建造構築物の防振部材および自動車のエンジンマウント、ラバーブッシュ、サスペンションリンク、ストラットマウント、チェンジレバー等に用いられる防振構造体の製造方法について有用である。

実施形態１に係る防振ゴム構造体の内筒及び外筒の断面図である。 実施形態１に係る防振ゴム構造体の防振ゴム本体の断面図である。 実施形態１に係る防振ゴム構造体の製造方法における電磁誘導加熱工程の説明図である。 実施形態１に係る防振ゴム構造体の製造方法における圧入工程の説明図である。 実施形態１に係る防振ゴム構造体の断面図である。 実施形態１に係る防振ゴム構造体の製造方法における内筒の外周面及び外筒の内周面における被接着面の温度の経時的変化と、防振ゴム本体の内筒及び外筒との接触面の温度の経時的変化とを示すグラフ図である。 実施形態２に係る防振ゴム構造体の内筒と防振ゴム本体との一体物の断面図である。 実施形態２に係る防振ゴム構造体の製造方法における電磁誘導加熱工程の説明図（側断図）である。 実施形態２に係る防振ゴム構造体の製造方法における電磁誘導加熱工程の説明図（上面図）である。 ダブルターンのワークコイルの側面図及び上面図である。 実施形態３に係る防振ゴム構造体の防振ゴム本体の断面図である。 実施形態３に係る防振ゴム構造体の製造方法における電磁誘導加熱工程（外側金属基材）の説明図である。 実施形態３に係る防振ゴム構造体の製造方法における電磁誘導加熱工程（内側金属基材）の説明図である。 実施形態３に係る防振ゴム構造体の製造方法における複合化工程の説明図である。 実施形態３に係る防振ゴム構造体の断面図である。 実施形態４に係るチェンジレバーの製造方法における電磁誘導加熱工程（上側レバー）の説明図である。 実施形態４に係るチェンジレバーの製造方法における電磁誘導加熱工程（下側レバー）の説明図である。 実施形態４に係るチェンジレバーの製造方法における接着剤塗布工程の説明図である。 実施形態４に係るチェンジレバーの製造方法における圧入工程の説明図である。 試験評価１及び２に係るブッシュ破壊試験における防振ゴム構造体及びオートグラフ試験機の断面図である。

符号の説明

１１，２１，５４ 内筒
１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ａ 金属筒
１１ｂ，１２ｂ，２１ｂ，２２ｂ，３１ｂ，３２ｂ，４１ｂ シランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマー
１２，２２，５２ 外筒
１３，２３，３３，４３ 防振ゴム本体
１４ａ 把持具
１４ｂ 環状電磁石
１５，２５ａ，２５ｂ，３５ａ，３５ｂ，４５ａ，４５ｂ ワークコイル
１６，２６ 発振器
１７，２７，３７，４７ 樹脂接着剤
１８ａ，３８，４８ａ〜ｄ，５１ 載置台
１８ｂ 外筒押さえ治具
１８ｃ 内筒押さえ治具
１９ 圧入治具
２４ ロッド
２８ａ，２８ｂ 強磁性体
３１ 内側金属基材
３２ 外側金属基材
４０ チェンジレバー本体
４１ 下側レバー
４２ 上側レバー
５０ 防振ゴム構造体
５３ 内筒押さえ治具
５５ ヘッド

Claims (8)

1. 金属基材に、弾性を有する材料で形成された防振材本体が接着固定されてなる防振構造体の製造方法であって、
   金属基材にシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有したプライマーを付着させる工程と、
   防振材本体に樹脂接着剤を付着させる工程と、
   上記プライマーを付着させた上記金属基材を加熱して、該プライマー及び上記防振材本体に付着させた上記樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、
   上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記金属基材の上記プライマーの付着部を、上記防振材本体の上記樹脂接着剤の付着部に圧接させ、該プライマー及び該樹脂接着剤を共硬化させる工程と、
   を備えていることを特徴とする防振構造体の製造方法。
2. 請求項１に記載された防振構造体の製造方法において、
   上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記金属基材の加熱を継続しながら、上記プライマーの付着部を、上記防振材本体の上記樹脂接着剤の付着部に圧接させることを特徴とする防振構造体の製造方法。
3. 請求項１に記載された防振構造体の製造方法において、
   上記金属基材を加熱して硬化温度域まで昇温させて、該加熱を止めた後、上記プライマーの付着部を、上記防振材本体の上記樹脂接着剤の付着部に圧接させることを特徴とする防振構造体の製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された防振構造体の製造方法において、
   上記金属基材がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする防振構造体の製造方法。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された防振構造体の製造方法において、
   上記シランカップリング剤を、γ−アミノプロピルトリエトキシシランとし、また、上記シリコーン樹脂を、シラノール基含有シリコーン樹脂とすることを特徴とする防振構造体の製造方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された防振構造体の製造方法において、
   上記硬化温度域が１１０〜２３０℃であることを特徴とする防振構造体の製造方法。
7. 互いに同心状に間隔を置いて配置された金属製の内筒及び外筒と、該内筒と該外筒との間に介装された円筒ゴム状の防振ゴム本体とを備え、該内筒及び該外筒と該防振ゴム本体とがそれぞれエポキシ系又はウレタン系の樹脂接着剤により接着固定されてなる防振ゴム構造体の製造方法であって、
   内筒の外周面及び外筒の内周面にシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマーを付着させる工程と、
   加硫成形された防振ゴム本体の内周面及び外周面に樹脂接着剤を付着させる工程と、
   上記プライマーを付着させた上記内筒を該プライマー及び上記樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、
   上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記内筒を上記樹脂接着剤を付着させた上記防振ゴム本体に挿入して、上記プライマー及び上記樹脂接着剤を共硬化させる工程と、
   上記プライマーを付着させた上記外筒を該プライマー及び上記樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、
   上記樹脂接着剤を付着させた上記防振ゴム本体を上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記外筒に挿入して、上記プライマー及び上記樹脂接着剤を共硬化させる工程と、
   を備えていることを特徴とする防振構造体の製造方法。
8. 互いに同心状に間隔を置いて配置された金属製の内筒及び外筒と、該内筒と該外筒との間に介装された円筒ゴム状の防振ゴム本体とを備え、該内筒と該防振ゴム本体とがハロゲン化エラストマーを主成分とするゴム接着剤により接着固定され、該外筒と該防振ゴム本体とがエポキシ系又はウレタン系の樹脂接着剤により接着固定されてなる防振ゴム構造体の製造方法であって、
   内筒の外周面にハロゲン化エラストマーを主成分とするゴム接着剤を付着させ、該ゴム接着剤を付着させた内筒を覆うように防振ゴム本体となる未加硫ゴム組成物を設け、該内筒及び該防振ゴム本体の一体物を加熱加硫成形する工程と、
   外筒の内周面にシランカップリング剤又はシリコーン樹脂を含有するプライマーを付着させる工程と、
   上記内筒と一体となった上記防振ゴム本体の外周面に樹脂接着剤を付着させる工程と、
   上記プライマーを付着させた上記外筒を、該プライマー及び上記防振ゴム本体に付着させた上記樹脂接着剤の硬化温度域まで昇温させる工程と、
   上記内筒及び上記防振ゴム本体の一体物を上記硬化温度域まで昇温させた状態の上記外筒に挿入して、上記プライマー及び上記樹脂接着剤を共硬化させる工程と、
   を備えていることを特徴とする防振構造体の製造方法。

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